(57)【要約】  通信機能とセンシング機能とを同一周波数で同時実現でき、装置の小型化及びコストダウンを図ること。この通信センサ装置は、ＧＦＳＫデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、高周波信号を放射すると共に通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する送受信アンテナ（１８）と、受信信号をＧＦＳＫ復調回路（２０）で復調して受信データとして取り込む受信回路と、前記送信回路から高周波信号送信中に、前記送受信アンテナ（１８）へ給電した高周波信号の一部と対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波器（３１）と、位相検波器（３１）から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の検出を行う信号処理回路（３５）とを具備する。
2011142211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、
前記高周波信号を放射する送信アンテナと、
通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、
前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、
前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、
を具備したことを特徴とする通信センサ装置。
【請求項２】
前記位相検波回路と前記信号処理回路との間にローパスフィルタを設け、当該ローパスフィルタのカットオフ周波数を前記変調回路の変調周波数より小さくしたことを特徴とする請求項１記載の通信センサ装置。
【請求項３】
前記送信回路及び前記受信回路は、パケットデータを送受信するパケット通信を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信センサ装置。
【請求項４】
前記変調回路は、デジタル変調としてＦＳＫ変調するＦＳＫ変調回路で構成されたことを特徴とする請求項３記載の通信センサ装置。
【請求項５】
前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成されたことを特徴とする請求項３記載の通信センサ装置。
【請求項６】
前記受信回路は、前記位相検波回路を復調回路の一部として使用し、前記通信相手からＡＳＫ変調された信号が前記受信アンテナで受信されると、前記位相検波回路で前記ＡＳＫ変調された受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする請求項５記載の通信センサ装置。
【請求項７】
前記送信アンテナと前記受信アンテナとを１つのアンテナで兼用することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の通信センサ装置。
【請求項８】
前記高周波信号は周波数ホッピングされたスペクトル拡散信号であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の通信センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の移動の有無等を電波反射方式で検出するセンサ機能と、通信相手との間でデータ通信する通信機能とを併せ持つ通信センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を用いて測距機能を実現したセンサ装置が提案されている。例えば、数ＧＨｚ帯を利用するＵＷＢ(Ultra Wide Band)の無線通信システムをセンサ装置に適用したものがある。ＵＷＢ無線通信システムは、ナノ秒程度のインパルスを送信し、対象物で反射した反射波を受信し、送信時刻と受信時刻とから対象物までの距離を測定する。一方で、通信機能と測距機能とを融合させた通信センサ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる通信センサ装置は、超極細パルス（インパルス）を用いて測距と通信を可能にした無線通信システムであり、まず測距により部屋の大きさを測定し、そこから推測した、部屋内はすべてカバーできるが、隣の部屋には届かないような送信出力で通常のデータ通信を行う。これにより、隣の部屋へ電波を漏れさせない干渉回避機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７４３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通信機能と測距機能とを併せ持つ通信センサ装置を構成した場合、通信機能と測距機能とを別々に用意して組み合わせていたので、装置の大型化及びコストアップを招く問題があった。また、通信機能と測距機能との間の干渉を防止するため、通信相手との間のデータ通信と対象物に対するセンシングとを時分割（異なるタイミング）で行わなければならなかった。【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信機能とセンシング機能とを同一周波数で実現でき、装置の小型化及びコストダウンが可能であると共に、通信相手とのデータ通信と対象物に対するセンシングとを同時に行うことができる通信センサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通信センサ装置は、変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、前記高周波信号を放射する送信アンテナと、通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路とを具備したことを特徴とする。【０００７】
この構成によれば、送信回路から高周波信号送信中に、受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と受信アンテナで受信された反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波するので、データ通信に使用している信号を用いてデータ通信とセンシングとを同時に行うことができ、装置の小型化及びコストダウンが可能である。【０００８】
また本発明は、上記通信センサ装置において、前記位相検波回路と前記信号処理回路との間にローパスフィルタを設け、当該ローパスフィルタのカットオフ周波数を前記変調回路の変調周波数より小さくしたことを特徴とする。【０００９】
この構成により、変調回路の変調周波数成分が前記位相検波回路にノイズとなって混入することを防止でき、高精度のセンシングが実現できる。【００１０】
上記通信センサ装置において、前記送信回路及び前記受信回路は、パケットデータを送受信するパケット通信を行うようにしても良い。このとき、前記変調回路は、デジタル変調としてＦＳＫ変調するＦＳＫ変調回路で構成することができる。【００１１】
上記通信センサ装置において、前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成することもできる。【００１２】
また本発明は、上記通信センサ装置において、前記受信回路は、前記位相検波回路を復調回路の一部として使用し、前記通信相手からＡＳＫ変調された信号が前記受信アンテナで受信されると、前記ＡＳＫ変調された受信信号を前記位相検波回路で位相検波し、その検波信号をＡＳＫ復調することを特徴とする。【００１３】
この構成により、前記送信回路及び前記受信回路がＡＳＫ変調通信する場合には、受信回路が位相検波回路を復調回路の一部として使用するので、部品点数の削減によるコストダウンおよび装置の小型化を図ることができる。【００１４】
上記通信センサ装置において、前記送信アンテナと前記受信アンテナとを１つのアンテナで兼用することができる。また、前記高周波信号は周波数ホッピングされたスペクトル拡散信号であっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、通信機能とセンシング機能とを同一周波数で実現でき、装置の小型化及びコストダウンが可能であると共に、通信相手とのデータ通信と対象物に対するセンシングとを同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る通信センサ装置の全体構成図
【図２】第１の実施の通信センサ装置から放射される電波の周波数スペクトラムを示す図
【図３】第１の実施の通信センサ装置から放射される送信基準信号のパルス送信波形図
【図４】パルス幅の異なる送信基準信号のパルス送信波形図
【図５】ＡＳＫ変調型の通信センサ装置の全体構成図
【図６】図５に示す通信センサ装置から放射される電波の周波数スペクトラムを示す図
【図７】図５に示す通信センサ装置でＡＳＫ変調された高周波送信信号の波形図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る通信センサ装置の全体構成図である。
本実施の形態の通信センサ装置は、パケット通信機能を有するデジタル通信送受信部１と、デジタル通信送受信部１から送信された送信波と対象物からの反射波とを干渉させた合成信号を検波する反射式位相干渉計２とを備えて構成される。
【００１８】
デジタル通信送受信部１は、１つの集積回路にコンピュータシステムをまとめた組み込み用のマイクロプロセサで構成されパケット通信を制御するマイクロプロセサユニット（以下、「ＭＣＵ」という）１１を備える。ＭＣＵ１１は、送信データをパケットデータ形成部１２へ与えてパケットデータを生成する（実質的にはMCUに組み込まれたソフトで実現）。パケットデータは、たとえば、プリアンブル、アドレス、パケットＩＤ、ペイロード、ＣＲＣで構成され、ペイロードに送信データが書き込まれる。生成したパケットデータがＧＦＳＫ（Gaussian filtered frequency shift keying）変調器１３に与えられる。ＧＦＳＫ変調器１３は、ベースバンド信号をガウスフィルタで帯域制限し、パケットデータ（０又は１）に応じたＦＳＫ変調をベースバンド信号に加える。一方、ＰＬＬ回路１４は、内蔵した発振器が出力する発振信号から所望の高周波数にロックした高周波信号を生成してミキサ１５へ供給している。ミキサ１５は、ＰＬＬ回路１４から供給される高周波信号とＧＦＳＫ変調器１３から入力するＦＳＫ変調信号とを混合してＦＳＫ変調信号（パケットデータ成分）をＲＦ信号（以下、「高周波送信信号」という）にアップコンバートする。高周波送信信号は増幅器１６で増幅されてから送信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８から放射される。たとえば、デジタル通信送受信部１が、近距離無線通信の１つであるブルーツース（登録商標）通信モジュールの場合、放射される電波は、中心周波数が２．４５ＧＨｚであり、周波数ホッピングしてスペクトル拡散された信号となる。
【００１９】
デジタル通信送受信部１は、パケットデータをバースト送信するバースト状態（バーストＯＮ）とデータ送信しない状態（バーストＯＦＦ）とを繰り返すパルス送信を行う。パケットデータのパルス送信はパケット送信パルス制御部１７の制御下で行われる。パケット送信パルス制御部１７が、パルス送信周期に合わせてＰＬＬ回路１４及び増幅器１６を間欠動作させている。パルス送信のパルス幅に相当するバーストＯＮ時間は数μＳから数百μＳであり、パルス周期に相当する繰り返し周期は１ｋＨｚ程度に設定することができる。
【００２０】
送信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８から放射された電波は、通信可能範囲に通信相手（近距離通信装置）が存在すれば通信相手に受信されると共に、対象物が存在すれば対象物で反射して反射波が受信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８に受信される。対象物からの反射波を受信した送受信アンテナ１８から出力される受信信号を反射波受信信号と呼ぶこととする。また、通信相手から送信された送信信号が送受信アンテナ１８で受信される。通信相手からの送信信号を受信した送受信アンテナ１８から出力される受信信号を通信用受信信号と呼ぶこととする。
【００２１】
デジタル通信送受信部１の受信系は、受信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８と、送受信アンテナ１８から出力される通信用受信信号をダウンコンバートするミキサ１９と、ミキサ１９でダウンコンバートされた受信信号をＧＦＳＫ復調するＧＦＳＫ復調回路２０と、ＧＦＳＫ復調回路から得たパケットデータからデータを抽出してＭＣＵ１１へ出力するデータ出力部２１(実質上MCUに組み込まれたソフトで実現)を備える。なお、ＭＣＵ１１とデジタル通信送受信部１の外部との通信は汎用入出力部（ＧＰＩ／Ｏ）２２  又は専用通信PORTを介して行われる。ここでミキサ１９は広い意味でのミキサであり、変調器として機能する。受信モードでは変調しないのでPLLの発振信号はそのままミキサ１９から出力するようにでき、又、受信モードではPLLの間欠動作はしない。更に、受信モードではセンサとして動作しない。
【００２２】
反射式位相干渉計２は、デジタル通信送受信部１から送信された高周波送信信号と反射波受信信号とを干渉させた合成信号を検波する位相検波器３１を備える。デジタル通信送受信部１が通信期間中に送受信アンテナ１８で対象物からの反射波を受信すると、高周波送信信号と反射波受信信号とが干渉する。以下の説明では反射波受信信号と干渉する高周波送信信号のことを「送信基準信号」と呼ぶこととする。位相検波器３１は送信基準信号と反射波受信信号とを合成（干渉）した合成信号の位相検波を行う。位相検波器３１は、例えばダイオード検波器で構成され、合成信号の包絡をＤＣ成分に変換した位相検出信号を出力する。位相検出信号には大きなダイオード検波ＤＣ電圧が含まれているので、直流カット回路３２でＤＣ電圧をカットしてからＬＰＦ３３へ入力する。ＬＰＦ３３は、デジタル通信送受信部１からパルス送信される送信基準信号の繰り返し周波数よりも低いカットオフ周波数に設定される。ＬＰＦ３３を通過した位相検出信号は低周波増幅器（ＬＦＡ）３４で増幅され信号処理回路３５へ入力される。信号処理回路３５は、位相検出信号を処理して対象物の動きの有無を判定する。信号処理回路３５から出力される対象物の動き判定結果はＭＣＵ１１へ送られても良いし、不図示のローカル処理部へ出力しても良い。
【００２３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の通信センサ装置の動作について説明する。
まず、デジタル通信送受信部１によるパケットデータのパルス送信動作について説明する。データ形成部１２(実質的にはMCUに組み込まれたソフトで実現)がＭＣＵ１１から与えられる送信データをパケットデータ形式に変換してＧＦＳＫ変調器１３に与える。パケットデータのペイロードには反射式位相干渉計２で検出された検出結果を入れても良いし、汎用入出力部（ＧＰＩ／Ｏ）２２から入力される外部データを入れても良い。通信相手に送信するデータがなければ、データを入れなくても良い。パケットデータのＧＦＳＫ変調信号がミキサ１５に入力されると共に、ＰＬＬ回路１４で生成された発振信号がミキサ１５に入力され、ＧＦＳＫ変調信号と発振信号とが混合されてアップコンバートされて高周波送信信号として増幅器１６で増幅され送受信アンテナ１８から放射される。図２は高周波送信信号が給電された送受信アンテナ１８から放射される電波の周波数スペクトラムを示す図である。中心周波数の２．４５ＧＨｚを中心にピークがあるが、中心周波数の両側にサイドローブが形成された周波数スペクトラムとなっている。なお、変調回路の構成については、Packet DataをFIR Filter(周波数帯域制限Filter)で帯域制限処理後、直接発信器に掛けるFSK変調手法、及び他の変調手法もある。
【００２４】
このとき、パケット送信パルス制御部１７がパケットデータ形成と同期してパケットデータがパルス送信されるように間欠動作制御している。図３にパケットデータのパルス送信波形を示す。バーストＯＮの期間にＰＬＬ回路１４及び増幅器１６にパワーが供給されてデータ送信し、バーストＯＦＦの期間にＰＬＬ回路１４及び増幅器１６のパワーが待機パワーに下げられる。パケットデータをパルス送信（間欠動作）することにより、消費電力を抑制することができる。
【００２５】
一方、反射式位相干渉計２は、デジタル通信送受信部１によるパケット通信中に、高周波送信信号として送信している送信基準信号が入力すると共に、対象物からの反射波である反射波受信信号とが入力する。位相検波器３１への入力段において送信基準信号と反射波受信信号とが干渉して合成信号が生成されるので、この合成信号の包絡線が位相検波器３１で検波される。
【００２６】
上記した通り、反射波受信信号は送信基準信号の反射波であるので、反射波受信信号と送信基準信号とが同位相の時に合成信号振幅が最大となり、逆位相の時に合成信号振幅が最小となる。対象物が移動していれば、反射波受信信号の位相が変化して、同相と逆相が繰り返し現れ、合成信号に電波干渉縞が現れる。対象物が停止していれば、反射波受信信号の位相が変化しないので、合成信号に電波干渉縞は現れない。
【００２７】
位相検波器３１は、合成信号の振幅に比例したＤＣ成分を検波信号として出力する。合成信号の検波信号は、ＤＣ電圧である検波電圧に低周波信号として重畳している。直流カット回路３２で検波信号のＤＣ電圧をカットし、ＬＰＦ３３で高周波成分をカットして合成信号の振幅に比例した低周波信号を抽出する。ＬＰＦ３３のカットオフ周波数を、図３に示すパルス周波数（バーストＯＮとバーストＯＦＦの繰り返し周期）よりも低く設定することにより、パケット通信をパルス送信化したことによるノイズを抑制することができる。ＤＣ電圧（検波電圧）及びノイズ除去された検波信号（低周波信号）を低周波増幅器３４で増幅するが、ＤＣ電圧がカットされているため十分に大きな増幅率を確保できる。信号処理回路３５は、検波信号を信号処理して対象物の動きの有無を判定する。たとえば、検波信号に低周波周期成分が含まれていれば対象物が動いていると判断でき、検波信号の周期から対象物の移動量を計算することもできる。また、検波信号に低周波周期成分が含まれていなければ、対象物が停止していると判断できる。複数の通信センサ装置を所定間隔で面的又は線状に配置してセンサネットワークを構築した場合、信号処理回路３５の判定結果又は計算結果をＭＣＵ１１へ供給し、デジタル通信送受信部１から送信データとして他の通信相手にパケット通信するようにしても良い。
【００２８】
また、デジタル通信送受信部１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように送信基準信号のパルス幅（バーストＯＮの区間）を制御することができる。図４（ａ）に示すように、送信基準信号のパルス幅が大きいほどセンサ機能の感度を上げることができ、逆に図４（ｂ）に示すように、送信基準信号のパルス幅を小さくすればセンサ機能の感度を下げることができる。用途に応じて所望の感度を実現するパルス幅に設定された送信基準信号を生成することができる。送信基準信号のパルス幅を大きくすれば感度が改善される理由は、パルス幅を増やす事で平均送信電力を上げる事ができ、平均送信電力が増えると反射波強度も増えるからである。
【００２９】
このように本実施の形態によれば、使用周波数を異ならせること無くパケット通信の電波を使ってパケット通信と対象物のセンシングを同時に行うことができ、通信機能とセンシング機能とを一体化して装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。また、パケット送信のみＲＦ電波を出力し、パケット形成時にはＲＦ電波を下げる間欠動作としたので、消費電流を削減することもできる。
【００３０】
以上の説明では、ＧＦＳＫ変調してパケット送信したが、ＡＳＫ変調を適用することもできる。
【００３１】
図５はＡＳＫ変調型の通信センサ装置の全体図である。図１に示す通信センサ装置の各部と同一部分には同一符号を付している。
図５に示す通信センサ装置は、デジタルＡＳＫ変調方式でデータ変調するデジタル通信送受信部４１と反射式位相干渉計２とを備えて構成される。デジタル通信送受信部４１の送信系は、ＭＣＵ１１、ＰＬＬ回路１４、電圧制御発振器４２、増幅器１６、ＡＳＫ変調制御部４３、送信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８で構成される。電圧制御発振器４２の発振周波数をＰＬＬ回路１４にて所定周波数にロックする。ＭＣＵ１１からＡＳＫ変調制御部４３へ送信データ（０又は１）が供給され、ＡＳＫ変調制御部４３が増幅器１６の送信パワーを制御して高周波送信信号の振幅を送信データに対応してデジタル変調する。
【００３２】
デジタル通信送受信部４１の受信系は、受信アンテナとして機能する送受信アンテナ１８と、送受信アンテナ１８から出力される通信用受信信号を位相検波する位相検波器３１と、通信用受信信号の検波信号を低周波増幅する低周波増幅器４４と、ＡＳＫ復調器４５及びデータ出力部４６とから構成される。ＡＳＫ復調では、ＦＳＫ復調のように周波数偏差を抽出するための構成の複雑な復調回路が不要であるので、反射式位相干渉計２の位相検波器３１を復調回路の一部として用いることができる。
【００３３】
以上のように構成された通信センサ装置の動作について説明する。
デジタル通信送受信部４１による送信データのＡＳＫ変調動作について説明する。通信開始から通信終了まで、ＰＬＬ回路１４及び電圧制御発振器４２が例えば中心周波数２．４５ＧＨｚの高周波発振信号を継続して出力する。図６に高周波発振信号の放射波の周波数スペクトラムの測定結果を示す。同図に示すように、中心周波数の２．４５ＧＨｚを中心にピークがあるが、中心周波数の両側にサイドローブが形成された周波数スペクトラムとなっている。
【００３４】
ＡＳＫ変調制御部４３は、ＭＣＵ１１から送信データを受け取り、送信データに対応して振幅が変化するように増幅器１６の送信パワーを制御する。ここで、ＡＳＫ変調制御部４３は増幅器１６の送信パワーを完全にＯＦＦさせるのではなく、数ｄＢ程度だけ下がるようにパワー制御する。図７はＡＳＫ変調された高周波送信信号の波形図である。同図に示すように、送信データの“０”に対応して振幅を数ｄＢ程度だけ減衰させるので、送信データの“１”に対応した部分はパルス状に凸な波形となる。ＡＳＫ変調レートを５００Ｈｚほど以上に設定すれば、パルス幅は１ｍｓ程度以下に設定することができる。前述したパケット通信ではＦＳＫ変調により２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できるが、ここの例ではＡＳＫ変調では１ｋｂｐｓになる。ただし、反射式位相干渉計２では高感度を実現できる。
【００３５】
以上のようにＡＳＫ変調された高周波送信信号が送受信アンテナ１８から放射される。ＡＳＫ変調された高周波送信信号が給電された送受信アンテナ１８から放射される電波を対象物が受けて反射波を返してくる。
【００３６】
反射式位相干渉計２では、送信基準信号と反射波信号とが干渉して合成された合成信号が入力することで、ＡＳＫ変調通信と対象物のセンシングとが同時に行われる。対象物が移動していれば送信基準信号と反射波信号との位相差に起因した電波干渉縞が低周波信号として現れるので、信号処理回路３５において対象物の移動が検出されることになる。
【００３７】
一方、相手装置から送信されたＡＳＫ変調信号が送受信アンテナ１８で受信される。かかる通信受信信号はＡＳＫ変調された信号であるので反射式位相干渉計２の位相検波器３１で復調のために位相検波することができる。通信受信信号の検波信号は低周波増幅器４４を経由してＡＳＫ復調回路４５に入力される。ＡＳＫ復調回路４５で検波信号の振幅に基づいてＡＳＫ復調して受信データを得る。受信データはデータ出力部４６を経由してＭＣＵ１１へ入力される。
【００３８】
このように、デジタル通信送受信部４１がＡＳＫ変調通信を行う場合には、反射式位相干渉計２の位相検波器３１をデータ受信系の復調回路の一部に利用することができる。
【００３９】
本出願は、２０１０年５月１１日出願の特願２０１０−１０９１２５に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
【図１】
2011142211.tif 000003
【図２】
2011142211.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011142211.tif 000008
【図７】
2011142211.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、
前記高周波信号を放射する送信アンテナと、
通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、
前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、
前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、を具備し、
前記位相検波回路と前記信号処理回路との間にローパスフィルタを設け、当該ローパスフィルタのカットオフ周波数を前記変調回路の変調周波数より小さくしたことを特徴とする通信センサ装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記送信回路及び前記受信回路は、パケットデータを送受信するパケット通信を行うことを特徴とする請求項１記載の通信センサ装置。
【請求項４】
前記変調回路は、デジタル変調としてＦＳＫ変調するＦＳＫ変調回路で構成されたことを特徴とする請求項３記載の通信センサ装置。
【請求項５】
前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成されたことを特徴とする請求項３記載の通信センサ装置。
【請求項６】
前記受信回路は、前記位相検波回路を復調回路の一部として使用し、前記通信相手からＡＳＫ変調された信号が前記受信アンテナで受信されると、前記位相検波回路で前記ＡＳＫ変調された受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする請求項５記載の通信センサ装置。
【請求項７】
前記送信アンテナと前記受信アンテナとを１つのアンテナで兼用することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の通信センサ装置。
【請求項８】
前記高周波信号は周波数ホッピングされたスペクトル拡散信号であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の通信センサ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月16日(2012.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、
前記高周波信号を放射する送信アンテナと、
通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、
前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、
前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、
前記位相検波回路と前記信号処理回路との間に設けられ、前記変調回路の変調周波数より小さいカットオフ周波数に設定されたローパスフィルタと、を具備し、
前記送信回路及び前記受信回路は、パケットデータを送受信するパケット通信を行い、
前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成され、
前記受信回路は、前記位相検波回路を復調回路の一部として使用し、前記通信相手からＡＳＫ変調された信号が前記受信アンテナで受信されると、前記位相検波回路で前記ＡＳＫ変調された受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする通信センサ装置。
【請求項２】
前記送信アンテナと前記受信アンテナとを１つのアンテナで兼用することを特徴とする請求項１記載の通信センサ装置。
【請求項３】
前記高周波信号は周波数ホッピングされたスペクトル拡散信号であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信センサ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、前記高周波信号を放射する送信アンテナと、通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、前記位相検波回路と前記信号処理回路との間に設けられ、前記変調回路の変調周波数より小さいカットオフ周波数に設定されたローパスフィルタと、を具備し、前記送信回路及び前記受信回路は、パケットデータを送受信するパケット通信を行い、前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成され、前記受信回路は、前記位相検波回路を復調回路の一部として使用し、前記通信相手からＡＳＫ変調された信号が前記受信アンテナで受信されると、前記位相検波回路で前記ＡＳＫ変調された受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、
前記高周波信号を放射する送信アンテナと、
通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、
前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、
前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、
前記位相検波回路と前記信号処理回路との間に設けられ、前記変調回路の変調周波数より小さいカットオフ周波数に設定されたローパスフィルタと、を具備し、
前記送信回路及び前記受信回路は、ＡＳＫ変調通信を行い、
前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成され、
前記復調回路は、前記位相検波回路から出力される前記検波信号を信号処理して前記受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする通信センサ装置。
【請求項２】
前記送信アンテナと前記受信アンテナとを１つのアンテナで兼用することを特徴とする請求項１記載の通信センサ装置。
【請求項３】
前記高周波信号は周波数ホッピングされたスペクトル拡散信号であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信センサ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、変調回路によりデジタル変調された高周波信号を送信する送信回路と、前記高周波信号を放射する送信アンテナと、通信相手からの信号と対象物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナから出力される受信信号を復調回路により復調して前記通信相手からの信号を受信データとして取り込む受信回路と、前記送信回路から高周波信号送信中に、前記受信アンテナへ給電した高周波信号の一部と前記受信アンテナで受信された前記対象物からの反射波である反射波受信信号とを干渉させた合成信号を位相検波する位相検波回路と、前記位相検波回路から出力される検波信号を信号処理して前記対象物の位置変化検出を行う信号処理回路と、前記位相検波回路と前記信号処理回路との間に設けられ、前記変調回路の変調周波数より小さいカットオフ周波数に設定されたローパスフィルタと、を具備し、前記送信回路及び前記受信回路は、ＡＳＫ変調通信を行い、前記変調回路は、デジタル変調としてＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路で構成され、前記復調回路は、前記位相検波回路から出力される前記検波信号を信号処理して前記受信信号をＡＳＫ復調することを特徴とする。
【国際調査報告】
2011142211.tif 000010
2011142211.tif 000011
2011142211.tif 000012
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